JP2716344B2 - 画像境界濃度配分を可能とする画素マッピング付きのラスタ画像処理方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単一のフィルムシート
上に多数の画像を表示するためのラスタラインを発生す
る方法および装置に関し、さらに具体的には、画像およ
び画像境界情報の両方を含むラスタラインを発生する方
法および装置に関する。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第０７／９２２，６５４号（１
９９２年７月３１日出願）の明細書の記載に基づくもの
であって、当該米国特許出願の番号を参照することによ
って当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の
一部分を構成するものとする。

【０００３】

【従来の技術】医療診断画像用途においては、医師が調
べるために、単一シート上にある対象の異なる画面を表
わす多数の画像を組合せて表示するのが望ましいことが
多い。これらの画像は、ＣＡＴ−スキャン、ＮＭＲ、ラ
ジオグラフ等各種の発生源から得ることができる。これ
らの画像は、寸法およびフォーマットが異なってもよ
い。これらの画像を利用可能な領域を最も効率よく利用
してフォーマットするのに適する技術がＦａｕｌｈａｂ
ｅｒおよびＴａｙｌｏｒ（ＩＭ−０４０６）の名前で１
９９１年４月２９日に出願され、本願の被譲渡人に譲渡
された同時係属出願である米国出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎ
ｏ．０７／６９２，６５４に開示されている。この前述
の出願は、一枚の、通常は、写真フィルム上にデジタル
形式で記憶された多数の医療診断画像を取込んで表示す
る方法および装置を記載している。

【０００４】高速で動作し、できるだけ簡単にコンピュ
ータネットワークとタイアップするため、各画像の情報
は、研究用ハードコピーを生成するための、医療診断分
野ではしばしば“カメラ”と呼ばれる専用プリンタに送
信される。この情報は通常、マッピングを行なわずに、
シリアルフォーマットで通信ネットワークに送られ、プ
リンタで受信され、メモリに蓄えられる。プリンタは、
一枚の完全なシートを生成するのに十分な情報を受信し
て蓄えることができる。受信された情報は、通常、実際
の画像データ以外に、画像のレイアウトおよび表示のた
めの命令、境界に関する命令、必要あればラインフレー
ミングに関する命令を含む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ハードコピーは、レー
ザー方式のスキャナ内で感光フィルムを露出することに
より、プリンタメモリ内に収められた情報によるラスタ
形式でカメラ内で生成される。画像を表示する場合、背
景から各画像を分離する明確な境界を設けることが強く
望まれる。メモリ内の情報はラスタ表示用のフォーマッ
トになっていないため、画像をプリントする前に、プリ
ンタ内でラスタ化を行なう必要がある。このラスタ化
は、異なる発生源および境界命令の両方から情報を得
て、フィルム露出装置、すなわちレーザービームに対し
て画素毎に、各ラインに関して適切な露出コマンドを与
えなければならない。ラスタ化は、好ましくはハードウ
エア内で、最小の演算によりできるだけ速やかに行な
い、観察者を混乱させないように、特に境界のごとき背
景領域において、視覚的に快い表示を生成することが強
く望まれる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一つの形態において、本
発明は、第１の所定数の画像濃度を表すディジタルデー
タから、複数の画像領域と該複数の画像領域を囲む複数
の境界領域とを有するディスプレイに複数の画像を表示
する方法において、下記工程； （ａ）前記ディスプレイに境界領域と画像領域を設定す
る工程、 （ｂ）前記境界領域での利用のために前記第１の所定数
の画像濃度値の一つを選択する工程、 （ｃ）前記画像領域の画像濃度値を表すディジタルデー
タを工程（ｂ）で選択された画像濃度レベルを含まない
第２の数の画像濃度値にマッピングする工程、および （ｄ）前記第２の数の画像濃度値を用いて画像を表示す
るとともに工程（ｂ）で選択された濃度値を用いて境界
領域を表示する工程を有することを特徴とする。

【０００７】好ましくは、境界領域に関して選択される
値は、最も低い画像の値であって、マッピング工程は上
記第１の画像濃度レベルにおけるすべての最も低い濃度
レベルを次に高い濃度レベルで置き換えて、上記第２の
数の画像濃度レベルを生成する。すなわち、最も低い値
のすべてが次に高いデジタル画像値にマッピングされ
る。画像データは、プリンタメモリに記憶し、そこから
フィルム露出装置に印加する直前に画像および境界画素
情報と共に画素毎およびライン毎にシーケンシャルにア
クセスして取込まれる。さらに、マッピング工程は、各
画素値が上記メモリから取込まれるにしたがい、フィル
ム露出装置に印加される前に行なわれることが望まし
い。

【０００８】他の形態において、本発明は多数の画像濃
度レベルを表わすデジタルデータから画像を、境界領域
と共に、表示する装置に関するものであって： 画像データを受信する手段； 画像データを受信する手段に接続され、少なくとも一つ
の画像を表わす画像画素濃度データを記憶する画像メモ
リ手段； 第１の所定の濃度を有する境界画素濃度データを発生す
る手段； 上記画像メモリ手段および上記境界画素濃度データを発
生する手段の双方に接続され、画像および境界画素濃度
データをラスタ表示手段にシリアルに供給する供給手
段； 上記供給手段と共同し、境界および画像画素濃度データ
を選択的に供給するように供給手段を制御する制御手
段； 記憶手段および供給手段と共同し、上記ラスタ表示手段
に供給された各画像画素濃度と上記第１の所定濃度と比
較し、画像画素濃度が第１の所定濃度と等しい場合に
は、表示手段に上記第１の所定濃度と異なりかつ該第１
の所定濃度を除く第２の所定濃度を供給する再マッピン
グ手段、を具備することを特徴とする。

【０００９】好ましくは制御主段にラスタラインに沿っ
た境界および画像領域を示す所定カウントのラスタライ
ンを供給する第１の複数のカウントレジスタ手段をさら
に有する。また好ましくは制御主段に境界および画像領
域を示す所定カウントのラスタラインを供給する第２の
複数のカウントレジスタ手段をさらに有する。さらに、
再マッピング手段が画像メモリ手段と供給手段の間に位
置することが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下の説明において参照する図面において、
同一番号は同一の要素を表わす。

【００１１】図１は本発明を利用可能な医療診断画像シ
ステムの全体図を示す。各種発生源２，２′，２′′等
からの画像は、通信ネットワークを通して制御コンピュ
ータ４に送られる。コンピュータ４の画像情報は取込ま
れて表示用に処理される。処理は特に、レイアウトシー
ト上のスペース利用を最適化するようにオペレータ入力
命令にしたがって所定寸法のフィルムシート上に多数の
画像をレイアウトするページ作成ステップを含んでい
る。画像レイアウトプロセスの詳細説明は、上記出願番
号第０７／６９２，６５４号に開示されているが、画像
を拡大または縮小する装置、特に必要な場合に画素値を
内挿する装置は、ＭｏｍｃｉｌｏｖｉｃｈおよびＢｙｒ
ｎｅ（ＩＭ−０４０１）の名前により１９９１年４月２
９日に出願され、本願の被譲渡人に譲渡された同時係属
出願である出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０７／６９２，６
５５に開示されている。

【００１２】処理の後、画像データおよび関連する表示
命令は、コンピュータ４からプリンタ５に送られる。プ
リンタ５は、ラスタ化モジュール６、レーザー源７を備
えることができるフィルム露出装置１５、画像化ビーム
９、および適当なフィルムおよびビーム駆動装置によっ
て構成され、感光性フィルムシート１１をラスタスキャ
ン露光することができる。

【００１３】プリンタによって生成される画像表示の形
式が図２に示され、その上に上、下、左および右境界
（ＴＢ，ＢＢ，ＬＢ，ＲＢ）ならびに画像間中心境界
（ＣＢ）付きの三つの異なる画像領域（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３）が配置されたフィルムシート１１が示されている。
一つの画像がどこで始まりあるいは終るのか混乱しない
ように、境界は画像領域で用いられる濃度と異なる濃度
を有することが望ましい。表示中の画像領域を以下“フ
レーム”と呼ぶ。

【００１４】図３は、図２に示した表示を生成するのに
用いるラスタラインに通常の境界および画像情報を含む
典型的なラスタライン１３を示す。図に見るように、ラ
スタラインはＰ５画素の長さで、左の画像境界を示す所
定の画素数Ｐ１に相当する第１濃度レベル部分、画素濃
度が画像境界濃度と等しい値でない第１フレーム用の実
際の画像（濃度）データを含む第２部分、第１フレーム
と第２フレームとの間の空間に相当する第２境界部分Ｐ
３−Ｐ２、第２フレーム用の画像データ、および右境界
部分濃度レベルＰ５−Ｐ４で構成されている。

【００１５】図４は、上記図３に示したラスタラインを
生成する図１のラスタ化モジュール６のブロック図であ
る。通信リンク１０がコンピュータ４を、コンピュータ
４から入力されるデータを受信するバスインタフェース
コントローラ１４に接続している。このバスインタフェ
ースの出力は、中央処理装置（ＣＰＵ）およびランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むコレクトアンドプリン
トマネージャー１６（Ｃ＆Ｐ Ｍ）に送られる。このコ
レクトアンドプリントマネージャー１６が、ラスタ化プ
ロセスを制御する。

【００１６】コレクトアンドプリントマネージャー１６
は画像表示命令を受信して記憶し、入力画像データが記
憶されている主画像メモリ（ＭＩＭ）を制御する。コレ
クトアンドプリントマネージャー１６（Ｃ＆Ｐ Ｍ）
は、一つはプリンタへの画素の流れを制御するラスタラ
インバッファ（ＲＬＢ）画素コントローラ２４であり、
他方はラインステータスを制御するラスタラインバッフ
ァ（ＲＬＢ）コントローラ２６である二つのラスタコン
トローラを制御する。

【００１７】適切なカウントの境界用画素を自動的に供
給することによってラスタ化プロセスをスピードアップ
するために、コレクトアンドプリントマネージャー１６
に接続された複数のレジスタカウンタが用いられてい
る。すなわち、左境界用にレジスタ３０、中央境界用に
レジスタ３２、右境界用にレジスタ３４がある。さら
に、境界ラスタラインの画素をカウントするためのレジ
スタ３６およびフレーム画素をカウントするためのレジ
スタ４０がある。同様に、上部境界線をカウントするた
めのレジスタ４２、下部境界線をカウントするためのレ
ジスタ４４、およびフレームラインカウンティングレジ
スタ４６がある。

【００１８】コレクトアンドプリントマネージャー１６
は、すべてのレジスタに適切なカウントをロードする。
レジスタの出力は、適切であればそれぞれ画素およびラ
インカウンタ５０および５２に送られる。これらのカウ
ンタの出力は、それぞれ画素およびラインバッファコン
トローラ２４および２６に送られる。

【００１９】主画像メモリ１８はライン５４を通してフ
レーム画素強度マッピングレジスタ５６に接続され、こ
のレジスタが各画素の各濃度値をテストし、その濃度値
が予め選択されたもの、本実施例では０、であればそれ
を他の予め選択されたもの、ここでは１、に置き換え、
結果として、元の画像値を、予め選択されたものを境界
値用として保存した後に、残る値に再マッピングする。

【００２０】境界強度レジスタ５８は、予めロードされ
たカウントに基づいて境界画素を供給する。このカウン
トは、コンピュータ４から供給され、それぞれ左、右、
および中央境界画素レジスタ３０，３４および３２にロ
ードされる。画素カウンタ５０は、ラスタラインに沿っ
た画素のカウントを保持し、コントローラ２４を通じて
レジスタ５８および５６の出力を制御する。マッピング
レジスタ５６および境界画素レジスタ５８の双方は、画
素情報をライン５９を通して露出装置１５に供給する。

【００２１】三つのレジスタ３０，３２および３４のほ
かに、もうひとつのレジスタがあり、それは、その動作
がラスタラインカウンタに直接関連する境界線画素カウ
ントレジスタ３６である。

【００２２】動作の際、画像のライブラリからなる多数
の発生源２，２′等からのデジタル画像データは、特定
のフィルムシート上に表示すべき画像を呼出すコンピュ
ータ４によってアクセスされる。コンピュータを通した
オペレータ入力は、表示フォーマット、すなわち一つの
シート内の画像数、特定の境界命令、および画像をポー
トレートモードで表示するかあるいはランドスケープモ
ードで表示するかに関するものである。画像データおよ
びオペレータの命令に基づき、コンピュータ４は、たと
えば上記米国出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０７／６９２，
６５４に記載された技術を用いて、各画像がフィルムシ
ート上に表示される実際の寸法および位置を決定するの
に必要な演算を行なう。

【００２３】得られたデータはライン１０を通してプリ
ンタインタフェース１４、さらにコレクトアンドプリン
トマネージャー１６（ＲＡＭおよびＣＰＵを含む）に送
られる。画像データは分離されて主画像メモリ１８に記
憶される。少なくとも一つの完全なフィルムシートの露
出のための完全な情報が、コレクトアンドプリントマネ
ージャー１６によって受信されて記憶され、このマネー
ジャーが上記情報を処理し、表示に関して含まれる命令
に基づいてシートレイアウトを作成する。このことは、
画像が先ず、一つのフィルムシート内で隣り合う画像の
水平ゾーンに分割されることを意味する。たとえば図２
の表示においては、二つの画像が表示されている上部ゾ
ーン、および一つの画像が表示されている下部ゾーンの
二つのゾーンがある。

【００２４】次いで、各ゾーンはフレーム寸法および境
界寸法に関して解析される。第１ゾーンについて、画素
カウントが境界およびフレームに関して各種レジスタに
ロードされ、ラインに関してラインレジスタにロードさ
れる。カウンタをデクリメントすることにより、ラスタ
化プロセスが自動的に始まり進行する。すなわち、最初
にコレクトアンドプリントマネージャー１６がラインカ
ウンタ５２にレジスタ４２から上部境界線をプレロード
し、一つのラスタラインが完成する毎にデクリメントを
始める。画素カウンタ５０は、完成したラスタラインに
関してレジスタ３６から境界線画素カウントをロードさ
れる。これは各ラインの終りに“０”にデクリメント
し、同一の境界線画素カウントがレジスタ３６から再ロ
ードされ、デクリメントが繰り返される。ラインカウン
タ５２および画素カウンタ５０の両方が“０”に達する
と、そのゾーンの上部境界が完成する。

【００２５】次のラスタラインが始まり、ラインカウン
トレジスタ４６からラインカウント情報がラインカウン
タ５２にロードされる。同時に、左境界画素カウントレ
ジスタ３０の値が、画素カウンタ５０にロードされ、こ
れが再び“０”へのデクリメントを開始する。これが
“０”に達すると、コントローラ２４が境界強度レジス
タ５８をカットし、フレーム画素再マッピングレジスタ
５６を開く。このレジスタは、第１フレームに関して画
素値をシーケンシャルに供給する。プレロードされたフ
レーム画素カウントレジスタ４０と画素カウンタ５０
は、いくつの画素値がライン５９から画素再マッピング
レジスタ５６を通して露出装置１５に送られるかを決定
する。カウンタ５０が“０”に達すると、ラスタライン
バッファ画素コントローラ２４が再びレジスタ５６から
境界強度レジスタ５８に切り替え、プレロードされた中
央境界画素カウンタレジスタ３２と画素カウンタ５０に
よって決定された画素数を境界強度に与える。次いで、
次の画像フレームからの画素がライン５９を通して送ら
れ、ラスタラインバッファ画素カウンタ５０が、画素の
総数に基づいてラスタラインの終りを検出し、左境界画
素カウント３０を再スタートするまで同一方法で右境界
画素を画素カウントレジスタ３４からカウンタ５０にロ
ードする。ラインカウンタ５２がデクリメントしてプリ
ントされたライン数のトラックを保つ。このプロセス
は、ラインカウンタ５２が“０”に達するまで継続す
る。下部境界は上部境界と同様に構成されているが、下
部ラインカウントレジスタ４４を用いる。５０および５
２の両方が“０”に達すると、一つのゾーンのプリント
が完成し、そこでコレクトアンドプリントマネージャー
１６は、プリントすべき次のゾーンに関する値をすべて
のカウンタに再ロードする。

【００２６】このように、本プロセスは自動的で自立的
であり、各フレームに関して主画像メモリ１８における
最初の画素記憶アドレス以外には、アドレスあるいは画
素値に関して演算を必要としない。

【００２７】どの画像画素も境界領域と同一の濃度を持
たないことを確実にするため、再マッピングレジスタ５
６に到着する各画素の値がテストされる。この値が予め
選択されたものであれば、利用可能な全体値から他の予
め選択された値がライン５９に送られる。

【００２８】実際には、この予め選択された値は、
“０”または“２５５”（市販の殆どの診断システムに
標準的に用いられている８−ビットシステムにおいて）
である。この“０”あるいは“２５５”の値が出た場合
は、代りに“１”または“２５４”が送られる。濃度範
囲の両極端において、診断画像が送られることは極めて
稀であり、濃度スケールの圧縮は不適切でないため、こ
れは実際的に可能である。上記の値は一例であって、
“０”から“１”マッピングが実際に本発明を実施する
上で好まれる方法である。しかしながら他のいずれの組
合せも使用可能であり、“０”が出た場合に“２５４”
を供給すること、あるいはその逆が考えられる。また、
完全な画像濃度再マッピングも可能であり、この場合、
元の２５６の濃度値を比例的に２５５の値に再マップす
るが、この様なシステムは演算負担が大きく、特に有利
であるとは考えられない。

【００２９】“０”を“１”に置き換えるブロック５６
に対応する本発明を実施する上で用いる好ましい再マッ
ピング回路を図５に示す。主画像メモリ１８からライン
５４を通した入力データは、８−ビットコンパレータ６
２において予め選択された値、すなわち、“０”と連続
的に比較される。コンパレータ６２によって入力“０”
が検出され、画素再マッピングを示すライン６１の信号
も“ｏｎ”が確認された場合、“ＡＮＤ”ゲートの出力
がレジスタ６６をイネーブルし、レジスタ６６によって
供給された予め選択された値、すなわち“１”、がライ
ン６７を通して出力ライン５９に現れる。予め選択され
たいずれかの値、すなわち、この例では“１”と“２５
５”の間、がライン５４に現れた場合、コンパレータは
“ＡＮＤ”ゲートを通してパススルーレジスタ６４をイ
ネーブルし、これがデータを直接ライン５４からライン
５９に供給する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本プロセスは自動
的で自立的であり、各フレームに関して主画像メモリ１
８における最初の画素記憶アドレス以外には、アドレス
あるいは画素値に関して演算を必要としない。

【００３１】以上述べた教示を利用して、当分野の熟練
者はその多数の変形を行なうことが可能であり、これら
は特許請求の範囲に述べた本発明の範囲に含まれると解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

本発明は、付属図面を参照した以下の詳細説明によりさ
らに理解される：

【図１】本発明を用いた画像システムのブロック図であ
る。

【図２】本発明の方法によって生成された典型的な画像
表示を示す図である。

【図３】露出装置を駆動するための本発明にしたがって
組立られた典型的なラスタラインを示す図である。

【図４】本発明を用いた装置のブロック図である。

【図５】本発明による画素再マッピングレジスタを用い
た回路例を示す図である。

【符号の説明】

２，２′，２′′，２′′′ 発生源 ４ コンピュータ ６ ラスタ化モジュール ７ レーザ ９ 画像化ビーム １１ フィルムシート １４ バスインタフェースコントローラ １５ 露出装置 １６ コレクトアンドプリントマネージャー １８ 主画像メモリ ２４ ラスタラインバッファ画素コントローラ ２６ ラスタラインバッファラインコントローラ ３０ 左境界画素カウントレジスタ ３２ 中央境界画素カウントレジスタ ３４ 右境界画素カウントレジスタ ３６ 境界線画素カウントレジスタ ４０ フレーム画素カウントレジスタ ４２ 上部境界線画素カウンタレジスタ ４４ 下部境界線画素カウンタレジスタ ４６ フレームラインカウンタレジスタ ５６ 画素再マッピングレジスタ ５８ 境界強度レジスタ ６２ コンパレータ ６４ パススルーレジスタ ６６ レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク アレグザンダー モンシロビッ チ アメリカ合衆国 19898 デラウェア州 ニューアーク オーガスタ ドライブ 58 (56)参考文献 特開 平２−135575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−276972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−82379（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−124684（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−261787（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の所定数の画像濃度を表すディジタ
   ルデータから、複数の画像領域と該複数の画像領域を囲
   む複数の境界領域とを有するディスプレイに複数の画像
   を表示する方法において、下記工程； （ａ）前記ディスプレイに境界領域と画像領域を設定す
   る工程、 （ｂ）前記境界領域での利用のために前記第１の所定数
   の画像濃度値の一つを選択する工程、 （ｃ）前記画像領域の画像濃度値を表すディジタルデー
   タを工程（ｂ）で選択された画像濃度レベルを含まない
   第２の数の画像濃度値にマッピングする工程、および （ｄ）前記第２の数の画像濃度値を用いて画像を表示す
   るとともに工程（ｂ）で選択された濃度値を用いて境界
   領域を表示する工程を有することを特徴とする画像処理
   方法。
2. 【請求項２】 多数の画像濃度レベルを表すデジタルデ
   ータから画像を、境界領域と共に、表示する装置であっ
   て： 画像データを受信する手段； 画像データを受信する手段に接続され、少なくとも一つ
   の画像を表す画像画素濃度データを記憶する画像メモリ
   手段； 第１の所定の濃度を有する境界画素濃度データを発生す
   る手段； 画像を表示するラスタ表示手段； 前記画像メモリ手段および前記境界画素濃度データを発
   生する手段の双方に接続され、画像および境界画素濃度
   データを前記ラスタ表示手段にシリアルに供給する供給
   手段； 前記供給手段と共同し、境界および画像画素濃度データ
   を選択的に供給するように供給手段を制御する制御手
   段； 前記記憶手段および前記供給手段と共同し、前記ラスタ
   表示手段に供給された各画像画素濃度を前記第１の所定
   濃度と比較し、画像画素濃度が前記第１の所定濃度と等
   しい場合には、前記表示手段に前記第１の所定濃度と異
   なりかつ該第１の所定濃度を除く第２の所定濃度を供給
   する再マッピング手段、を具備することを特徴とする画
   像処理装置。